不锈钢制品管是具有良好的力学性能、耐均匀腐蚀性能和焊接性能,被广泛应用于工(gong)业、化工等行业中。但是,根(gen)据实(shi)际情况来看,虽然不锈(xiu)钢具有良好(hao)的耐腐蚀性能,依(yi)然会出现晶(jing)间腐(fu)蚀情况,不利于设施的正常(chang)应用,尤其是对于石油、化工行(xing)业来说。接下来,正佳不锈钢就带(dai)你了解不(bu)锈钢(gang)制品管(guan)晶间腐蚀的形成原因。
所谓的晶间腐蚀指的就是在一种特定的介质内,其中存(cun)在的晶粒基体、晶界以及晶间化合(he)物能够形成微(wei)电池效应,该效应能够导致晶(jing)粒间丧失结合力,从而使(shi)金属表面出现了局部的腐蚀。基于晶界(jie)与晶粒的差异,就(jiu)有(you)了贫铬理论、阳极相理论和晶界吸附理论(lun)来解(jie)释金属材料的晶间腐蚀。
1、贫铬理论 不锈钢制品管之所以会出现晶间(jian)腐蚀情(qing)况,与铬元素密切相关,在钢管的生产炼制过(guo)程(cheng)中,在温度达到(dao)400~850℃后,会达到敏化区(qu)间,而此(ci)时,奥氏体内会因析出碳化铬(ge),进而生产(chan)贫铬区,给晶间腐蚀的发生形成(cheng)了隐(yin)患。
贫铬区(qu)的产(chan)生是不锈(xiu)钢焊管(guan)晶间腐蚀(shi)的重要影响因素,在生产(chan)制造(zao)过程中,因温度的(de)升高,碳元素会因温度的升高而固溶于(yu)奥氏体机基体中,在温度下降时,碳(tan)元素会因温(wen)度变化而出(chu)现饱和、扩散(san)至晶界的情况,从而会出现析出碳化铬的(de)情况。总之,可(ke)以总(zong)结为材料处于特定的(de)腐蚀介(jie)质(zhi)作用(yong)下,不锈钢制品管具有晶间腐(fu)蚀敏感性。
2、晶界吸(xi)附理论 若不锈钢管为加热至1050℃的超低碳级(ji)不锈钢,工作于强氧化(hua)环境(如硝酸加重铬酸盐),会因材料(liao)内(nei)部的多种杂质元素而出现晶界吸附情况(kuang),进而引发晶间腐蚀情况。
3、阳极相理论 当超低碳不(bu)锈钢(gang),特别(bie)是高Cr、Mo钢在650-850℃受热后,晶(jing)界σ相析(xi)出并溶解,在强氧化性介质中仍会产生晶间腐蚀。原因是在晶界形成了由FeCr或MoFe金属间化(hua)合物组成的σ相,或TiC、NbC 等,在强氧化性介质(zhi)条件下,σ等相发生严重(zhong)的选择性溶解。
晶(jing)间腐蚀可以分别产生在焊接接头的热(re)影(ying)响区、焊缝或熔合线上(shang),在熔合(he)线上产生的晶间腐蚀(shi)又称刀线腐(fu)蚀。从含(han)Ti、Nb稳定化元素(su)的316L不锈钢管(guan)在强(qiang)氧(yang)化介质中的刀线腐蚀发生的部位来看,在(zai)熔化焊接时,这个部位曾加(jia)热到固相线附近的高温,不仅(jin)M23C6已全部(bu)溶(rong)解(jie),而且这类(lei)
不锈钢制品管中的TiC或NbC也已全部溶解。在第二次加热时,这些碳化物都会沉淀,并(bing)且都(dou)易于沿晶(jing)界进行(xing),在强氧(yang)化性(xing)介质中,这(zhe)种晶界沉淀的(de)MC可以被溶(rong)解。
以上就是(shi)不锈钢制品管晶间腐蚀的形(xing)成原因,分别有贫铬(ge)理(li)论、晶界吸附理论、阳极相理论。这(zhe)三种理论并不相互(hu)抵触,而是相辅相成的,实际上都是(shi)晶界区在腐蚀(shi)电池中(zhong)为阳极,晶粒为腐蚀阴极,因而晶(jing)界、相界产生选择性溶解的结果。